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水资源管理系统论文(3篇)

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第一篇:水资源规划管理中污水利用研究

摘要:

水资源合理规划是水利工程规划中非常重要的组成部分,其主要是针对流域或者区域水利的综合规划实施水资源多重服务功能的利用与协调。为了适应各种类型的水资源得到科学的分配,水资源的供需分析以及解决的途径,水资源的保护与水污染的综合治理等的总体安排。该文就先进社会水资源的现状,存在的问题,阐释了水资源合理规划以及污水利用的方向与规划,介绍污水利用的必要性和对策。

关键词:

水资源;规划;管理;利用

1水资源紧缺与污染现状

最近几十年,世界上很多国家和地区,对于水资源的需求早已超过对于水资源的供应。并且在不久的未来,这样不平衡的状态会更加普遍。据2009年国际水资源管理研究所给出的报告显示,现今全球有近1/4的人口居住在严重缺水的地域。[1]未来的几十年后,会有近10亿在干旱地区居住的人面临资源匮乏的危机。到那时,现存的水资源无法满足人类生存和发展的基本需求,由此将会引发更加频繁的政治事件与安全事件。

2污水利用的限制

以前,污水是不会被直接再利用的。无论是否有规划和管理,污水一般都是会作为地下水或者合川径流的一种补充。随着全球水资源的紧缺,污水的再利用得到了人们的重视[2]。污水作为特殊的水资源与传统水资源的有效补充,能够满足一些类型的用水需求,比如:农业、渔业等。其用途的增加,还可以根据水体处理范围与质量控制的可操作性进一步提高。并且,污水如果作为地下水的补充,还可以满足非常多的用户对于地下水的有效补充。但是我们不得不承认这样两个事实:(1)从水资源总量上来看,任何一个国家,可以利用的污水总量都是有限的,在大多数国家中,在与农业总的需水量相比较起来,它只是其中很少的一部分。(2)一般情况,污水最好能够直接利用在污水产生与人口相对集中地区域。因为这样可以减少蒸发和渗漏造成的水资源损失,并且还可以实施较为全面的质量控制。

3污水利用的水质要求

污水水质的要求受很多因素的影响,其中包括最初的人口集中区的供给、收集污水的系统、人均的耗水量、污水处理的方法与效率等。污水有很多的特性是需要注意的。下面介绍的就是需要注意的特性。首先,污水的颜色代表着它恶化的程度与藻类植物存在的数量。污水在其腐化的阶段往往是呈现黑色,当有藻类时会呈现绿色,当过量的藻类植物出现时会对滴灌产生影响。污水再厌氧阶段会产生非常难闻的气味,如果是靠近居民区就要很注意。如果出现泡沫可能是由于洗涤物质的出现而引起的,这也被认为是环境的一大公害。其次,污水中可能含有固体物质,固体微粒会阻碍灌溉的方式,比如:喷灌和滴灌。如果要考虑地下的长期灌溉,那也会影响土地的渗透性。在营养特性上来看,处理之后的污水有大量氮、磷、钾等物质的出现。这些营养物质的浓度会受到处理范围与类型的影响。最后,如果含盐量过大是不可以用于灌溉的,如果盐分在土壤中过度集中,那么水分就会被蒸发消耗掉,最后农作物的产量就会开始下降。污水中还可能出现一些金属物质,如果污水中出现金属物质的话,会对土壤的有机物、农作物以及吃掉这些农产品的人产生危害。

4污水利用的好处

污水再利用可以视为是一种新增的水资源。在水质的考虑上来看,污水可能在使用上受到一定的限制,但是还是可以对其在一定范围内恰当的使用。针对恰当合理地需水用途,必要严格要求排放较高质量的污水资源。提供相同质量的水质偏好的水,其费用一般都会比污水要高。不管污水是不是有用,它都是在不断地产生,更何况处理污水是必须要做的事情。应该尽最大可能充分利用,这样才有意义。合理、恰当地对污水进行规划与再利用,可以从环境方面减少很多与卫生相关的危害物质。在发展中国家一般对污水处理后,都发现了很多这样的有害物质。现今,水体富营养化比较严重,而污水的再利用就可以有效地避免这样的情况出现,特别是针对类似湖泊这样的,封闭的水体。

5污水利用的对策

5.1确定污水回收再利用在水资源保护中的地位

以前,人们在寻找水资源的时候,往往是有限地选择利用地下水资源。其次会选择地表水,如果就进没有地表水,那就近距离地进行引水。但是在人们的心理上不会将污水的回收再利用与以上两种水资源平等看待。

5.2污水回收再利用的运营与收费政策

根据常规传统的计算方法,一般情况下城市污水的二级处理费用的处理成本是每平方米水体0.33元[4]。如果视为工业冷却水来处理,就需要再进行补充和处理,按照常规处理方法来看,会比现今自来水的每平方米水体1.5元要低一些,这样对工厂来说就更加具有吸引力,其中价格政策的实施会起到鼓励水体回收再利用的作用,这也就说明,城市的污水回收再利用实行的是国家的财政补助政策。

5.3加强对污水在利用科学与技术的交流

污水的回收与再利用是一个相对来说比较复杂的技术问题,其中城市的污水处理以及各种类型的工业污水处理再利用的技术问题也很复杂。比如:设备会出现腐蚀、微生物会出现结垢等[5]。为了使技术事故的发生减少,维护污水回收再利用的声誉,一定要深入地开展污水的回收与再利用的实验研究。建立起全国性质的学术团体组织,在相关的专业人员你的带领下,进行全面的交流以及经济政策的分析,积极参与城市之间的水资源规划,充分协调与配合科研任务的实施,对国内外的情报进行充分交流,进而为决策提供有效地参考。

参考文献:

[1]邵茂清,曾杰,柴宏祥.水资源规划及其应用[J].山西建筑,2007(28):207-209.

[2]热合曼•依米提.水资源规划与管理的方法[J].科技创新导报,2014(5):176.

[3]卿太明.水资源规划和管理中污水利用的作用续[J].四川水利,1996(6):62-64.

[4]何偶耆.可持续利用的资源——谈城市生活垃圾和生活污水的利用[J].中国资源综合利用,2002(2):29-33.

[5]董秀明,张丽君.搞好污水利用是水资源可持续利用的有效途径[J].河北水利水电技术,2000(3):11-12.

作者:侯瑞利 单位:十堰市科技学校

第二篇:本体协同构建水资源管理系统分析

摘要:

水资源管理方面知识的集成,能实现在使用者需要的时间点、以其需要的形式、把使用者所需的知识展现给需要的人,从而使水资源管理知识的查找更加便捷,同时也水资源管理知识得以广泛传播。本文通过论述知识组织系统在水资源管理领域的可行性,以及本体协同构建思想与知识组织系统之间的联系,介绍以知识组织系统为框架、以本体协同构建为核心思想、以水资源管理为主题所设计的水资源管理知识组织系统的模型。

关键词:

知识组织系统;水资源管理;本体协同构建;可信度;系统分析与设计

1引言

在水资源日益匮乏的今天,对水资源进行及时有效的管理成为了国家的重要任务之一。虽然国家已经在全国范围内建立了水资源管理体系,并逐步完善水资源的法规建设,科学地管理水资源,但是在水资源管理方面仍存在管理水平落后、未形成市场管理、忽视节水政策等问题,在体制和政策上也存在一定的弊端[7]。对水资源进行管理势必需要培养水资源管理相关的专业人员,那么水资源管理知识就需要一定的管理整合,为相关的专业人员服务,以便在其做出决策前进行参考,减少不必要的尝试。而知识组织系统的核心便在于构建概念属性的形式化描述框架,以满足基于及其理解的信息处理和知识管理的功能需求,并实现不同系统之间不同层面上的互操作。若将知识组织系统技术结合本体协同构建的思想其中相关内容可以依照原有内容进行参考,亦可交互操作进行修改以供他人借鉴。因此,建立一个可交互的水资源管理知识组织系统,对于水资源管理相关的专业人员来说具有极高的实用价值。

2知识组织系统

2.1知识组织系统简介

知识组织系统的主要作用在于对真实世界中的物体属于以及符合系统进行组织表述,主要是一种语义工具。知识组织系统在应用过程中,无论面对什么样的表达形式,其表达方法差距不大。知识组织系统在应用过程中,经历了以下四个阶段,分别是查询、浏览、多维分面、在检索系统中加入属性特征四个阶段[2]。网络KOS成为知识组织系统的重要环节,主要是由于信息技术以及数字化技术的发展。KOS在网络环境下,更加注重于智能化发展方向。智能化发展方向下的KOS,将更加注重于网络信息技术的实际应用,帮助人们解决更多的实际问题。

2.2网络环境下知识组织系统的优点

在信息化日益成熟的今天,网络环境下的知识组织系统(NKOS)呈现出了一系列新的特点:①能够对不同的知识组织系统进行吸纳,并更好地发挥其优势;②能够将数据等级特征进行有效应用,并与元数据式进行有机结合;③可以对元数据、知识组织系统进行结合应用;④可以将多个知识组织系统结构进行结合使用;⑤强调计算机的可理解性;⑥传统形式与可视化进行有机结合。

2.3水资源管理知识组织系统

知识组织系统旨在揭示某一领域的潜在语义结构。现代信息系统具有较强的数字化发展特征,能够对图书馆进行有效地进行信息选择次序和映射方法选择。因此,我们在复杂的水资源管理知识领域开发便于终端用户操作的知识组织系统,可简化终端用户的知识查找过程,增加查找的精度,同时也顺应当下乃至未来的发展方向。

3本协同构建

3.1本体协同构建基本思想

本体的协同构建过程实质上是由用户和群体之间通过一系列的知识行为构成的。用户行为是用户知识能力的体现,这决定了本体质量的高低。在本体协同构建中,用户既是本体的创建者,又是本体的使用者。用户可根据自身的认知水平,对本体的构建者、评价者和使用者知识行为的信任程度(可信度)等对本体的正确性做出自己的判断,将本体的评价者扩展到普通用户,利用用户的群体智慧(即群体行为)去除本体中低质量的、错误的知识。若将本体协同构建的思想用于知识组织系统中,即可达到知识组织系统所需的人机交互,即用户可以根据实际情况修改系统中的某些内容,使内容更加精准,以供他人参考,同时他人亦可进行补充、完善。

3.2本体协同构建可信度

冯兰萍[1]等认为,种群对用户直接知识行为的信任程度(直接可信度)可通过种群对同领域各个直接知识行为的综合评价获得;种群对用户评价行为的信任程度(评价可信度),可通过用户与种群对同领域相同直接行为评价距离表示,评价距离越小,用户评价可信度就越高。若采用模糊综合评价法[5~6]描述UREM-BCOnto方法,对模糊综合评价模型{U,V,R}进行扩展,引入种群信息和时间维以能够比较动态的、真实反映用户在多领域的可信度。经实验验证,用户评价可信度对用户的低质量评价行为是敏感的,引入优秀种群后,能够更好地反应用户其与种群对同领域知识的认知的一致性,更真实的反映用户评价可信度。

4系统介绍与分析

4.1开发环境及主要技术

水资源管理知识组织系统系统是基于MyEclipse开发的J2EE项目,Web服务器采用Tomcat7.0,数据服务器采用MySQL5.1。项目用到的主要技术如下:(1)前台页面采用JSP(包含EL、JSTL)+jQuery+Ajax;(2)请求控制转发以及业务(BusinessLayer)逻辑处理采用Servlet技术。

4.2系统架构概述

在进行系统选择过程中,主要利用MVC架构,能够实现数据访问层、系统业务层、控制转发层等系统层级的有效应用,并且每一个分层结构将采用不同的风格进行设计。系统架构设计过程中,每一层只能对相邻层级进行调动,无法实现跨层调用目标。例如系统层设计时,只能对数据访问层进行调用。系统业务层不能直接调用数据访问层。

4.3数据访问层

实体Bean以及数据访问类构成了数据访问层,并且实体Bean中的数据与数据库中的表进行一一对应,利用xx.hbm.xml进行属性约束。数据访问层具有数据访问功能,例如在进行相关信息查找过程中,通过输入关键词,可以查找到用户所需要的相关记录。

4.4系统服务层

系统服务层是在数据访问层上面的第一层包装,而系统服务层中的类开始出现差异,其中,关于系统服务层的Service服务,会有专门对应的数据库实体进行实现。

4.5系统业务层

系统业务层功能是基于服务层基础上,对其进行再次封装。系统业务层涉及到的相关规则,都会封装在业务层中,粒度比系统服务层更粗。该层的每一个业务实现即对应一个或几个场景,对应一个用例。

4.6控制转发层

控制转发层在系统设计过程中,具有重要作用,它可以根据用户实际需要,对视图进行接收,并对其进行相应的操作,将操作完成后的视图信息进行显示。一般情况,系统业务层执行完业务操作后会返回一个对应业务的状态码,表示业务执行结果。控制转发层读取状态码,根据状态码进行页面跳转。

4.7视图层

视图层是负责直接与用户(本系统包含会员和职员两种用户)交互的一层。主要指与视图层相关的动态或是静态页面。本系统采用JSP页面负责显示包含动态信息的页面。在进行实际操作过程中,将数据传递给底层之前,需要对数据进行相应的验证,保证数据传输的无误性。同时,为了更好地满足用户实际需要,部分页面采用了Ajax进行异步请求,从而不需要刷新整个页面。

4.8功能模块

系统总体分为6大模块(如图1),分别为用户管理系统(对用户账户进行管理,如图2),本体管理系统(对用户所属领域、用户关系进行管理,如图3),系统管理,模块管理,日志管理(对用户行为进行管理,如图4)以及数据统计。

5总结

知识组织系统(KOS)在应用方面已取得一定的成功,如百度百科等,而在水资源管理方面的应用并不是特别广泛。此次以水资源管理知识为主题、以本体协同构建为核心思想、结合各种web程序设计技术而设计的水资源管理知识组织系统是一次尝试,目前系统已经经过一定的测试,具备一定的实用价值。但该系统仍然存在一定的不足,如模块之间的联系还可以更加紧密,对于水资源这一主题没有明确的、智能化的内容限制等。与现有的传统文献查找方式相比,该系统更加专业化、集成化,目标查找更加精确快捷,为该领域信息系统的设计提供了新的参考思维模式。

参考文献:

[1]冯兰萍,吴凤平,朱礼军.本体协同构建环境下用户行为可信度评价研究.

[2]孙凌云.网络环境下的知识组织有系统研究与发展概述[J].图书馆理论与实践,2010(3):28~30.

[3]张长征,黄德春,等.基于情境和知识集成的水资源调度流程的知识管理框架研究[J].资源科学,2012,34(10):1935~1943.

[4]冯兰萍,吴凤平.基于群体行为的协同构建本体可信度研究[J].情报杂志,2015,34(6):163~168.

[7]张晓宇,窦世卿.我国水资源管理现状及对策[J].自然灾害学报,2006,15(3):91~95.

作者:王慕宇 张懿中 胡雨灿 单位:河海大学企业管理学院

第三篇:水资源实时监控管理系统研究

摘要:

针对内目前水资源短缺、水污染日益严重、沿海地区海水倒灌以及水资源监测技术、监测方法和设备落后的现状,文中对水资源监控管理系统进行综合研究,该系统能够实现对水量、水位以及水质等进行实时监控,为水资源的综合开发和利用提供重要的决策依据。关键词:水资源;实时监控;管理系统;建设1402016.07水资源实时监控管理系统应用研究王丽芹,龙海森,燕凤,朱敏(河北省水务局,河北昌黎,066600)摘要:针对内目前水资源短缺、水污染日益严重、沿海地区海水倒灌以及水资源监测技术、监测方法和设备落后的现状,文中对水资源监控管理系统进行综合研究,该系统能够实现对水量、水位以及水质等进行实时监控,为水资源的综合开发和利用提供重要的决策依据。

关键词:

水资源;实时监控;管理系统;建设

引言

当前,我国面临着严重的淡水资源问题,导致这种现象的主要原因有两方面,一是我国淡水资源储量比较少,二是我国在经济社会发展的过程中,造成了十分严重的水污染。这不仅对我国经济的可持续发展造成了不利影响,同时也对我国居民的正常生活带来严重威胁。而我国的水资源管理水平距离发达国家还有很大差距,各省市县区水资源监控系统的建设还处于起步阶段。

1研究的目的和意义

通过地下水文勘察发现,拥有的地下的水资源总量约为2.01亿立方米,占到全区水资源总量的3/4。全县的人均水资源总量仅仅只有490立方米,这一数据远远低于我国的平均水平,也是全球极度缺水的地区。近年来,随人口增长、经济发展、生态环境恶化以及用水计量设备和监测方法落后、节水意识淡薄等因素影响,水资源短缺问题愈发突出,地下水位下降、水污染、饮水安全等问题比较突出,沿海地区出现了海水倒灌现象,浅层地下水受到海水侵蚀,直接影响到了群众的生产生活。从我县水资源管理水平来看,无论是基础工作、管理手段、计量设施、监测方法等都明显落后,例如水位数据的采集,一般采用人工测绳监测的方法,计量设施也仅限于普通机械水表,监测数据的准确性和可靠性难以保证。监测数据传输的现代化水平比较低,由于受传输途径的限制,导致许多企业的用水数据的实效性很差,对企业的用户情况难以及时进行掌握,这对水资源的管理工作带来了很大困难,导致水资源管理工作落后。信息处理方面,对原始数据信息没有进行深度处理,一些数据大部分保存在纸张上,很难做到资源共享和信息的有效利用。指挥决策方面,缺乏可用的预测方案和计算机应用软件,紧急情况下只能是凭经验进行指挥调度,很难做出最优化的决策。2011年中央的1号文件和中央水利工作会议明确要求实现最严格的水资源管理制度,并制定了针对水资源开发的利用控制、用水效率控制和用水功能却限制纳污的“三条红线”。要抓紧开展水资源监测、取用水信息获取等关键技术或工艺设备的研发和推广应用,逐步建立中央、流域和地方水资源监控管理平台,全面提高水资源监控、预警和管理能力,推动传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变。水资源在线监控管理系统的建设,实时掌握工业企业用水情况和地下水位、水质的动态变化情况,逐步实现对水资源的科学管理。项目建成后,将会充分落实水资源有偿使用制度,通过价格杠杆作用,促使企业节约用水,提高水的重复利用率,为节约、保护、合理开发利用水资源提供技术支撑。

2水资源实时监控管理系统应用研究的内容

系统在进行设计的过程中主要是以现代计算机网络技术,以及现代通信技术为基础,该系统能够顺利实现水资源信息的数据采集、数据传输以及分析功能,能够为决策者制定政策提供必要的依据,使决策者对区域水资源进行实时管理、合理调度,而且通过这一系统能够实现对水资源的远程控制以及科学管理等工作,实现经济发展、生态保护与水资源利用之间的协调发展,推动水资源管理方法向现代化转变。

2.1水资源实时监控管理系统的主要功能

该系统的主要功能可以具体划分为以下几个方面:水资源实时监测、评价、预报和决策、实时管理以及实时决策(如图1)。该系统解决了传统水表和人工测绳等计量监测方法落后的问题,采用数据远传处理器、超声波水量传感器、数据采集传输设备、数字液位传感器、GPRS数据传输设备等实现水量和水位的自动监测、实时传输,建立相应的资料库,对监测数据信息分析处理,具有高准确性和实用性。系统建设主要包括以下几点:①水资源实时监测系统基础设施建设;②水资源信息服务平台的建立;③水资源综合数据库的建立;④水资源决策支持系统的建立;⑤水资源网络办公自动化管理系统的建立。系统本身还具有很强的实用性和拓展性,以满足不同用户的需求,适应发展的需要,系统建成后将在全县范围内运行。

2.2系统建设的原则

为保障水资源实时监控管理系统充分发挥实效,在系统应用研究建设应用中遵循先进性与实用性、可靠性、可操作性相结合的原则,同时遵循“全面规划、分步实施、试点先行、逐步扩展”的原则,根据水资源管理工作的具体现状,能够加强水资源管理工作,提高水资源管理的合理性和高效性。

2.3系统建设的技术路线

2.3.1方案设计:首先需要将境内的地下水、水量、水质等监测点的设置进行合理规划并进行科学布设,通过以太网进行在线管控平台建设,依托现代传感技术自动采集瞬时流量、累积流量、埋深、水位、水温以及相关水质监测数据等,将获得的各种监测数据传输到水资源监控中心,同时可以随时通过软件远程召测水资源测控器各种测量数据、开关量的状态和历史记录,为水资源管理和决策提供依据。

2.3.2监测站网布设:根据重点取用水户和区域水资源的分布特点,进行监控站点的选择和布设,本着布局合理、投资最小、效益最高的原则选择各个监控点。水量监控优先选取用水量较大的用水户,地下水位监测点重点选取地下水集中开采区、超采区和沿海海水倒灌区,在监测站点布设的过程中,需要根据地下水类型和水文地质单元的分区情况,选择适合监测层位的取水井作为观测井点,以保证监测资料的代表性和可比性,逐步健全完善水资源监控体系。

2.3.3水资源的实时监测。在进行系统设计的过程中,利用数字液位传感器、自动监测仪、数据远传处理器等现代高科技设备,能够通过遥测和网络技术对监测信息进行采集监测。

2.3.4对各类水资源信息进行存储。在系统内部建立水资源综合信息数据库,通过数字、图片等丰富的形式对区域内所有的水资源监测系统获得的数据进行存储、管理,能够确保数据的安全、可靠和一致性。

2.3.5实时评价。根据系统获取的各种监测资源,及时对水资源进行实时评价,对不同行业的用水情况进行科学分析,对企业的用户量以及节水工作进行实时监控,对地下水位变化、水资源的开发程度和利用情况等工作任务进行实时评价。

2.3.6实施决策和管理。根据该系统提供的水资源实时评价以及预报结果,制定出具体的水资源管理方案,为有关部门行使水资源管理功能提供科学的依据,为水资源开发和保护工作提供依据。

3水资源远程实时监控系统的效益分析

水资源实时监控管理系统的应用,将有效地规范企业用水行为,提高用水计量的准确性、科学性,充分落实水资源有偿使用制度,促进水资源费的足额征收,预计水资源费征收数额将提高3到4倍;通过价格杠杆作用,促使企业节约用水,水的重复利用率由40%提高到70%;地下水位实时监测系统的建设,全面、及时地掌握地下水动态变化情况,为保护地下水环境提供科学有效的依据。水资源实时监控管理系统的建设还可与防洪、水情、旱情、墒情等信息平台共享,建立更加完善的现代化水务管理系统。

4结语

文中分析了当前水资源管理工作中存在的问题。为了满足经济社会发展的需要,针对水资源的特点,具体设计了水资源实时监控管理系统,该系统利用现代自动化技术、计算机网络技术以及人工智能技术,能够实现水资源数据的自动采集、信息数据传输网络、信息处理数字化等目标,能够为水资源管理工作决策提供支持。该系统能够促进水资源管理工作的自动化和数字化,提高了水资源管理工作的工作水平和工作效率。

参考文献:

[1]朱翔,江霞,水资源实时监控与管理系统建设的作用,中国水运,2015(3):67-68.

[2]王学军,贾中青,常兴连,李海明,李英杰,水资源实时监控管理系统,山东科学,2005(3):68-70.

作者:王丽芹 龙海森 燕凤 朱敏 单位:河北省昌黎县水务局

水资源管理系统论文(3篇)责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次